(黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)動物科技學(xué)院,大慶 163319)
近年來,抗生素的不合理使用給畜禽、人類和環(huán)境帶來了嚴(yán)重的危害。隨著飼料中促生長類抗生素的禁用,迫切需要尋找替代品。牛至油因其具有抗微生物、抗氧化、提高免疫力以及促生長的作用,成為一種新型飼用抗生素替代備選品。因為牛至油在傳統(tǒng)中醫(yī)中藥中被廣泛應(yīng)用于防治各種疾病[1],所以,將其應(yīng)用在畜牧生產(chǎn)中具有理論基礎(chǔ)和實際意義[2]。
牛至(Origanum)為唇形科牛至屬多年生半灌木或草本植物,又名野薄荷、滿山香、土香薷、滇香薷及小葉薄荷等[3]。牛至味辛辣、微苦、性涼,可全草提取出芳香揮發(fā)油,也可作為蜜源植物或芳香療法藥物使用,具有清熱涼血止痢、祛暑解表理氣等功能[4]。
牛至油(Oregano oil)是從牛至中提取的黃色透明油狀液體,具有獨特的香味,在牛至全草中含量約為1%~10%,不溶于水和甘油,溶于乙醇、大多數(shù)非揮發(fā)性油和丙二醇[5]。據(jù)美國農(nóng)業(yè)部的“植物化學(xué)與植物生態(tài)學(xué)”資料記錄,牛至油中的化合物大約有50種[6]。通過利用水蒸氣蒸餾法、同時蒸餾萃取法和微波輔助萃取法3種方法提取牛至油,發(fā)現(xiàn)其醇類化合物的含量相對較高[6,7]。另有報道稱,其成分的50%以上為酚類化合物,還含有約17.7%γ-松油醇、11.7%異丙基苯、3.7%右旋-α-松油醇以及其他化合物,如倍半萜烯類、松油烯、松油烯醇-4和黃酮、類黃酮[8,9]。牛至油的成分并不固定,因牛至所在的地理位置、生長環(huán)境、收獲季節(jié)乃至提取部位與工藝的不同而發(fā)生變化[10]。
研究發(fā)現(xiàn),牛至油促進(jìn)動物生長的作用機制包括以下四個方面(見圖1):
(1)牛至油成分中的乙酸檜萜烯脂具有特殊香氣[11],能刺激動物的食欲,從而激發(fā)消化道感受器,通過信息反饋系統(tǒng)有效地激活消化酶的活性,提高胰蛋白酶、淀粉酶以及脂肪酶的酶活性,食糜的黏稠度發(fā)生變化,增加營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)運體的mRAN表達(dá)量,進(jìn)一步提高飼料轉(zhuǎn)化率,促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收[12,13]。
(2)牛至油成分中的酚類化學(xué)物質(zhì)具有抗菌作用,可減少病原微生物對腸道上皮細(xì)胞的損傷,保障腸道正常的消化吸收功能[14]。牛至油的成分與細(xì)菌接觸,會使細(xì)菌細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變和破壞[15],還可以使細(xì)菌的物理狀態(tài)發(fā)生改變,使細(xì)菌的膜變?yōu)樗轄睢?/p>
牛至油成分中的麝香草酚和香芹酚,因極強的表面活性可使致病菌的細(xì)胞膜被迅速穿透,造成細(xì)胞膜的滲透性發(fā)生改變,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)關(guān)鍵過程受阻礙和細(xì)胞成分的泄漏,失去水分的平衡,從而殺死細(xì)胞,達(dá)到抗菌的效果[10]。百里酚和香芹酚對腸道上皮層有積極影響,可使死亡細(xì)胞及壞死組織脫離腸內(nèi)腔,從而有利于炎癥的治療,使畜禽腹瀉問題有所好轉(zhuǎn),促進(jìn)畜禽的生長發(fā)育[16]。
(3)牛至油特有的抑菌殺菌作用可以有效抑制動物腸道內(nèi)有害菌群的生長,從而使腸道內(nèi)的菌群趨于均衡,更利于某些飼料營養(yǎng)成分的消化吸收,提高飼料轉(zhuǎn)化率,最終提高動物生產(chǎn)性能[3]。有研究發(fā)現(xiàn),在蛋雞飼料中添加牛至油可以使腸道菌群中大腸桿菌、沙門氏菌的數(shù)量減少,使乳酸菌、雙歧桿菌的數(shù)量增加,從而保持腸道健康,進(jìn)而促進(jìn)飼糧的消化吸收,蛋雞產(chǎn)蛋性能由此提高[13]。
(4)牛至油對機體的免疫功能具有一定作用,可以提高吞噬細(xì)胞的能力,加強機體的免疫力,從而有利于減少畜禽疾病的發(fā)生,起到促進(jìn)機體生長發(fā)育的作用。
圖1 牛至油促生長作用機制示意圖
牛至油在反芻動物上的應(yīng)用研究廣度和深度有限。姜輝等[17]試驗結(jié)果顯示,在基礎(chǔ)日糧中添加牛至油可使河西絨山羊平均日增重顯著增高。一方面,因牛至油具有的特殊香味使河西絨山羊的采食量增加;另一方面,牛至油可以有效抑制病原微生物在消化系統(tǒng)的繁殖發(fā)育,有利于河西絨山羊?qū)θ占Z的消化吸收,提高了日糧中營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化利用率,進(jìn)而促進(jìn)生長。初漢平[18]在基礎(chǔ)日糧中添加牛至油后測定濟(jì)寧青山羊的生長性能、料重比及發(fā)病率的變化,結(jié)果顯示牛至油能使青山羊日增重顯著提高,料重比及腹瀉率均降低,且在日糧中添加500mg/kg牛至油較為適宜。張然等[19]在基礎(chǔ)日糧中加入不同濃度的牛至油后測定綿羊的生產(chǎn)性能,結(jié)果顯示,0.015%牛至油可使綿羊干物質(zhì)采食量、平均日增重和飼料轉(zhuǎn)化率均顯著上升。
在獸醫(yī)臨床上影響牛群生長發(fā)育的常見原因是新生犢牛腹瀉和奶牛乳房炎等疾病。學(xué)者們通過在飼料中添加牛至油來降低犢牛腹瀉率、預(yù)防奶牛疾病,進(jìn)而促進(jìn)動物的生長,提高產(chǎn)奶量。陳昊等[20]在犢牛精料中添加牛至油,結(jié)果隨著犢牛的生長發(fā)育,試驗組犢牛的體重、平均采食量以及免疫功能與對照組相比均極顯著提高,腹瀉頻率與對照組相比極顯著下降。據(jù)報道[21],在犢牛出生后的10d內(nèi)每天飼喂牛至油,可有效降低在野外生存條件下犢牛腹瀉的嚴(yán)重程度。另有通過復(fù)方牛至油納米乳對奶牛臨床型乳房炎的防治進(jìn)行研究[22],結(jié)果表明,中等劑量即可用于臨床治療,根據(jù)病情的嚴(yán)重程度可適當(dāng)調(diào)節(jié)用藥劑量。在復(fù)方牛至油治療奶牛子宮內(nèi)膜炎的研究中[23],臨床推薦使用復(fù)方牛至油5倍稀釋液,每次100mL,隔天使用1次,連續(xù)使用3次。
牛至油在豬生產(chǎn)方面應(yīng)用研究較多,研究發(fā)現(xiàn)其在防治仔豬斷奶后腹瀉、促進(jìn)育肥豬生長、提高母豬繁殖性能等方面有顯著作用。黃國清等[24]將牛至油與其他抗生素進(jìn)行對比,結(jié)果顯示,添加牛至油可使仔豬日增重顯著提高,料肉比降低,腹瀉率降低,死淘率減少,這與汪莉[25]、王萌[26]、楊世紅[27]的結(jié)果相似。尚斌等[28]研究表明,牛至油在仔豬上應(yīng)用利于經(jīng)濟(jì)效益提高。在育肥豬的應(yīng)用上[29~31],牛至油主要可以增加豬的日采食量,促進(jìn)養(yǎng)分表觀消化率提高,降低飼料成本。在飼料中添加牛至油可提高母豬分娩率,使每窩產(chǎn)活仔豬數(shù)增加,提高初乳品質(zhì)及仔豬斷奶后的生長速度[32,33]。
牛至油在家禽上應(yīng)用的研究文獻(xiàn)中大多提出,在肉仔雞的日糧中加入適量的牛至油,可以增加肉仔雞食欲,使其日增重呈上升趨勢[34~37]。但也有研究報道顯示,在基礎(chǔ)日糧中加入牛至油并不能改進(jìn)肉仔雞的生長機能[38],這說明牛至油對肉仔雞的生長性能研究結(jié)果,可能因牛至油的成分、來源、添加量、日糧配方及飼養(yǎng)條件影響而不一致[39]。
牛至油在家兔上的應(yīng)用,主要是通過其特有的抗菌作用改善腸道微生物組成,維持腸道菌群的平衡,來促進(jìn)家兔對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收,促進(jìn)生長發(fā)育。孫海濤等[40]的研究結(jié)果顯示,在肉兔基礎(chǔ)飼料中加入牛至油可顯著增加日平均采食量和日增重,使盲腸中大腸桿菌和乳酸菌含量顯著降低,在某種程度上改善了肉兔的腸道微生物菌群,保障了動物的腸道健康。
牛至油在促進(jìn)水產(chǎn)動物生長方面也有報道,因其所含的氨基酸成分具有特殊香味,可刺激魚蝦的嗅覺讓其主動進(jìn)食,進(jìn)而刺激胃腸道處于興奮狀態(tài),激活消化酶的活性,使膽汁、消化道黏液等分泌增多,從而利于動物對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收[41],起到促進(jìn)魚蝦生長的作用。這不但有利于提升魚蝦的生產(chǎn)性能,同時也能降低飼料的誘餌量,降低繁育的成本,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益的增長。李國富等[42]在飼喂鯉魚的基礎(chǔ)飼料中加入不同濃度的牛至油,結(jié)果顯示,牛至油能降低飼料系數(shù),提高機體對營養(yǎng)物質(zhì)的利用率,促進(jìn)魚的體重增加。另有研究表明[43],在凡納濱對蝦的日糧中添加植物精油(主要為牛至油、柑橘油),可以改善腸絨毛的脫落情況,提高凡納濱對蝦的日增重。
綜合文獻(xiàn)報道發(fā)現(xiàn),牛至油促進(jìn)動物生長的試驗結(jié)果并不都是一致的,有的差異顯著,有的差異不顯著。分析其中原因,可能與牛至的生長季節(jié)、地理位置、提取部位以及牛至油的加工工藝有關(guān)。牛至油不僅能促進(jìn)動物的生長發(fā)育,還具有抗病原微生物、抗氧化及提高免疫力的作用[5],牛至油因其具有可靠的綜合功能,且天然無毒副作用、無殘留及不易發(fā)生耐藥性等特點[3],在飼用抗生素禁用的新時代具有廣闊的應(yīng)用前景。但是必須指出的是,牛至油作為飼用抗生素的潛在替代品,還需要進(jìn)一步研究其作用機制,還需要國家有關(guān)部門制定相應(yīng)的法律法規(guī),科學(xué)評價和嚴(yán)格監(jiān)管牛至油原料產(chǎn)品及相關(guān)的飼料添加劑企業(yè)、養(yǎng)殖企業(yè)和畜禽食品的安全性。